Atom
-
podstawowy składnik materii.
Składa się z małego,
dodatnio naładowanego jądra
o dużej gęstości (> 99,9% masy atomu jest zawarte w jego jądrze )
i otaczającej go
chmury elektronowej o ujemnym ładunku
elektrycznym
.
Słowo
atom
pochodzi z greckiego άτοµος−
átomos
(od α-, „nie-” + τέµνω−
temno
, „ciąć”),
oznaczającego coś, czego nie da się przeciąć ani podzielić.
Mimo że słowo
atom
pierwotnie oznaczało cząstkę, której nie da
się podzielić na mniejsze, współcześnie nazywa się nim strukturę
zbudowaną z mniejszych cząstek:
elektronów, protonów i
neutronów
. Jedynie wodór
1
H nie zawiera żadnych neutronów, a
jego dodatnio naładowany jon
1
H
+
nie zawiera też elektronów.
Atom He w stanie podstawowym
Jądro zbudowane z
2 protonów i 2 neutronów
(
nukleonów
)
Chmura elektronowa – 2 elektrony
1 fm (femtometr) = 10
-15
m
1 Å = 10
-10
m
10 Å = 10
-9
m = 1 nm
Atomy mają rozmiary rzędu 10
–10
m i masę rzędu 10
–26
kg
Elektron,
e
-
, β
−
- (gr. ήλεκτρον (
ēlektron
) – bursztyn) - posiada
ujemny ładunek i rozmiary zbyt małe, aby dało się je określić
przy użyciu współczesnych metod,
z masą 9,11×10
−31
kg. Średnica elektronu wynosi około 10
-20
m.
Protony, p
- (gr.
πρώτον-
„
pierwsze
”) - posiadają dodatni ładunek
i masę około 1836 razy większą od elektronów: 1,6726×10
−27
kg.
Neutrony, n
–(
łac. neuter - „obojętny”)
- nie posiadająładunku
elektrycznego i są około 1839 razy cięższe od elektronu z masą
1,6929×10
−27
kg.
Masa protonów i neutronów wewnątrz jądra jest pomniejszona o
energię wiązania nukleonów.
Zarówno masa protonu jak i masa neutronu wyrażone w
atomowej jednostce masy, są równe w przybliżeniu 1 u (1 a.j.m.).
Neutrony i protony mają podobne średnice, rzędu 10
−16
m.
Nukleony –
wspólna nazwa protonów i neutronów,
cząstek z których zbudowane jest jądro atomowe (
nuklid
)
Wśród fizyków nie ma obecnie jednomyślności w uznaniu
definicji cząstki elementarnej, choć przeważa pogląd że:
cząstkami elementarnymi
są te wszystkie cząstki, które są
niezbędne do wyjaśnienia własności wszystkich form materii,
i tylko te, których nie można wyjaśnić przez inne cząstki.
Z definicji tej wynika, że są one jednocześnie podstawowym
budulcem materii i nie posiadają wewnętrznej struktury.
W fizyce wszystkie cząstki dzieli się na:
fermiony
(posiadające spin niecałkowity – ułamkowy)
i
bozony
(spin całkowity).
Zgodnie z Modelem Standardowym fermiony są cząstkami
elementarnymi "materii", natomiast bozony przenoszą
oddziaływania.